Production d'électricité avec une éolienne

Résumé du document

Annale de 8 pages d'une épreuve de BTS en physique appliquée - Production d'électricité avec une éolienne.

Quatre problèmes sont posés

Extraits

[...] La vitesse de rotation des pales est imposée par la machine asynchrone au glissement près. Le couple Tv exercé par les pales sur l'axe du rotor dépend de la vitesse du vent. Un système de contrôle l'ajuste en fonction des besoins en puissance en agissant sur l'orientation des pales. Dans le cas où la vitesse du vent est insuffisante, la batterie prend le relais de la génératrice pour assurer la continuité de service. L'onduleur doit être réversible en courant pour que la batterie puisse être rechargée. [...]

[...] Calculer la valeur de Ptr pour g = 1%. Comparer avec la valeur calculée en A B Machine fonctionnant en génératrice hypersynchrone Le stator de la machine asynchrone est alimenté par un système triphasé de tensions 230 V / 400 V 50 Hz. Le rotor est entraîné en rotation par les pales de l'éolienne par l'intermédiaire d'un multiplicateur de vitesse mécanique dont le rapport de multiplication m est égal à 35. Conventions de signe On conserve les conventions de signes représentées sur le schéma (figure du modèle équivalent par phase de la machine (convention récepteur). [...]

[...] i est l'intensité du courant de ligne ; ir est l'intensité du courant rotorique ramené au stator. Dans la suite du problème, on prendra les valeurs approchées suivantes : Rf = 19 ( Xm = 1,3 ( X = 0,13 ( R = 5,0 On se propose de vérifier la cohérence de ces valeurs avec les résultats obtenus précédemment Exprimer les pertes fer statoriques pf en fonction de Rf et V. En déduire la valeur de Rf Exprimer la valeur efficace du courant ir en fonction de R et g. [...]

[...] Session 2004 Physique Appliquée 4 heures Production d'électricité avec une éolienne Ce problème est constitué de 4 parties indépendantes. Pour les grandeurs électriques, les lettres minuscules représentent les grandeurs instantanées, les lettres majuscules représentent les grandeurs efficaces ou continues. Présentation Une éolienne de puissance nominale 300 kW alimente un site isolé (une île) en électricité. Son rotor équipé de trois pales longues de 15 m est situé à l'extrémité d'un mât haut de 40 m. Elle peut fournir sa puissance nominale quand la vitesse du vent est comprise entre 50 km/h et 80 km/h ce qui est souvent le cas sur ce site. [...]

[...] - les pertes fer rotoriques et les pertes Joule statoriques sont négligées Questions préliminaires 1 Calculer la vitesse de synchronisme quand la machine est alimentée par le réseau 50 Hz. Exprimer cette grandeur en rad.s-1, (notée puis en tr.min-1, (notée Ns). En déduire la valeur nominale du glissement Compléter le diagramme des puissances sur le document réponse en faisant apparaître les puissances ci-dessous : - Puissance utile . Pu = Tu.( - Puissance transmise au rotor . Ptr = Te.(s - Puissance mécanique . PM = Te.( - Puissance absorbée . Pabs - Pertes joule dans le rotor . pjr - Pertes mécaniques . [...]